一种便于装调的光谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学分析仪器中的光谱仪，更具体说涉及一种用于光谱分析、测量、便于装配调整以及小型化的光谱仪。
【背景技术】
[0002]美国海洋光学公司(Ocean Optics Inc.)生产的USB2000-FLG型光纤光谱仪中采用圆柱型光栅调整结构1，预先将光栅固定在此调整架I上，利用螺丝刀等工具转动调整架I底部的直槽2以调整光栅的角度，待调整完毕后用两个螺钉3锁紧调整架I以达到固定光栅的目的，如图1所示。实际操作中，此调整架I不易精调光栅且锁紧螺钉3时易引起调整架I的滑动，所以调整与固定光栅费时而不利于光谱仪的装配。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题之一是光栅的精确调整与固定不方便。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种便于装调的光谱仪包括具有光纤接头的狭缝组件、准直反射镜、光栅组件、聚焦反射镜组件、空间多元光电探测器、机壳、信号采集与处理电路板、盖板以及USB接口，光栅组件包括光栅、光栅支架、光栅调整架、光栅调整架螺钉、调整螺钉、弹簧、调整螺母、固定螺钉和固定螺母，所述光栅固定在光栅支架上，所述光栅支架与所述光栅调整架通过两个所述光栅调整架螺钉连接，所述调整螺钉穿过所述光栅调整架的另一端与所述调整螺母相连以提供精调光栅角度的拉力，所述弹簧套在所述调整螺钉上以提供精调光栅角度的推力，所述固定螺母设置于所述光栅调整架上，所述固定螺钉依次穿过所述光谱仪机壳、所述光栅调整架以及所述固定螺母以固定光栅角度。
[0005]在本实用新型中，光栅与狭缝的初始角度调整由夹具定位再锁紧所述光栅调整架螺钉以固定所述光栅调整架，然后利用装有提供推力(与调整螺钉拉力相反)的弹性元件(如弹簧)和调整螺钉精调光栅模块达到所要求的光栅角度，最后用固定螺钉和固定螺母配合固定光栅模块，从而本实用新型具有光栅二级调整与固定结构，便于装调。
[0006]本实用新型要解决的技术问题之二是聚焦反射镜精确调整与固定不方便。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种便于装调的光谱仪，光谱仪包括聚焦反射镜调整结构，所述聚焦反射镜调整结构包括聚焦反射镜支架、两个支架轴、两个支架轴限位螺钉、两个支架轴固定螺钉、提供轴向限位与固定的弹簧和一对顶拉调整螺钉。所述聚焦反射镜固定在聚焦反射镜支架上，聚焦反射镜支架的两个支架轴置于机壳的沟槽内，两个支架轴由穿入所述沟槽内的限位螺钉固定以实现径向限位，所述中准直反射镜一侧的支架轴还套有弹簧以将所述聚焦反射镜支架沿轴向限位与固定，一对顶拉调整螺钉以及两个支架轴固定螺钉穿设于所述机壳内。一对顶拉调整螺钉用于方便地调整聚焦反射镜的俯仰角；调整完毕这一对顶拉调整螺钉与两个支架轴固定螺钉配合以固定聚焦反射镜支架既聚焦反射镜的角度。
[0008]本实用新型要解决的技术问题之三是作为空间多元光电探测器的CCD在聚焦反射镜焦点附近的对焦调整与固定不方便。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种便于装调的光谱仪，C⑶组件包括CCD、CCD的PCB、CCD的PCB支架、固定在CCD的PCB支架上的销钉以及位于所述机壳内的导槽或导轨，CXD焊接在CXD的PCB上，CXD的PCB固定在CXD的PCB支架上，所述CXD的PCB支架上设置有销钉，所述销钉被限制于所述导槽或导轨内，所述CCD的PCB支架通过穿过所述CCD的PCB支架的螺钉固定于所述机壳。在调整CCD时，用销钉定向沿导槽前后移动CXD组件至聚焦反射镜焦点上，再用螺钉将CXD组件固定在机壳上。
[0010]本实用新型要解决的技术问题之四是由于大型USB接口与电脑通迅及供电而体积较大，而提出的用小型USB接口与电脑通迅及供电的方案。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型的USB接口采用小型USB接口与电脑通迅及供电，如Mini USB B-Type ;所述USB接口焊接在所述信号采集与处理电路板上，且所述USB接口固定于所述机壳的方槽中并由所述盖板封盖在光谱仪的机壳内。采用USB电缆经由此USB接口与电脑相连实现光谱仪的通迅及供电。采用小型USB接口与电脑通迅及供电，如Mini USB B-Type，则此类USB接口可完全装配在光谱仪内，因此使得光谱仪体积小巧。
[0012]本实用新型的整体技术效果体现在以下方面。
[0013](一)在本实用新型中，具有光栅二级调整与固定结构的光谱仪可以方便地实现光栅角度的精细调整及固定。
[0014](二)在本实用新型中，本实用新型提供的具有顶拉结构的聚焦反射镜调整结构可以方便地实现聚焦反射镜俯仰角的精细调整及固定。
[0015](三)在本实用新型中，本实用新型提供的用销钉定向沿导槽前后移动的调整结构可以方便地实现CCD的精细调焦及固定。上述三点可以大大地缩短调整与装配时间，提高了成品率。
[0016](四)在本实用新型中，本实用新型提供的用小型USB接口与电脑通迅及供电的方案，可使光谱仪具有体积较小的优点。
【附图说明】
[0017]图1是现有产品的光栅与入射狭缝的角度调整结构图；
[0018]图2是本实用新型一种便于装调的光谱仪的的组成结构示意图；
[0019]图3是本实用新型一种便于装调的光谱仪中光栅组件的结构示意图；
[0020]图4是本实用新型一种便于装调的光谱仪中具有外限位结构的光栅组件固定螺母的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型一种便于装调的光谱仪中具有内限位结构的光栅组件固定螺母的结构示意图；
[0022]图6是本实用新型一种便于装调的光谱仪中具有顶拉结构的聚焦镜调整结构的原理图；
[0023]图7是本实用新型一种便于装调的光谱仪的一个视角的侧视图；
[0024]图8是本实用新型一种便于装调的光谱仪中CXD组件的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型一种便于装调的光谱仪中小型USB接口的示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型作进一步的详述。
[0027]如图2所示，本实用新型的光谱仪包括:具有光纤接头的狭缝组件4、准直反射镜5、光栅组件6、聚焦反射镜7、空间多元光电探测器8、USB接口 9、信号采集与处理电路板10、盖板11以及机壳12。具有光纤接头的狭缝组件4、准直反射镜5、光栅组件6、聚焦反射镜7以及空间多元光电探测器8、USB接口 9以及信号采集与处理电路板10设置于机壳12内，盖板11封盖于机壳12上。待测光由光纤导入具有光纤接头的狭缝组件4，穿过狭缝的光经准直反射镜5准直后照射到固定于光栅组件6中的光栅上，经光栅分光后不同波长的光再照射到聚焦反射镜7，不同波长的光经聚焦反射镜7聚焦后照射到空间多元光电探测器8，此空间多元光电探测器8将不同单元所测到的不同波长的光转换成相应的电信号，代表不同波长的电信号经信号采集与处理电路板10处理后通过USB电缆连接小型USB接口 9输入电脑，由相应的软件以光谱的形式显示出来。电路板10和光谱仪的盖板11将所有元件密封在光谱仪的机壳12内。USB接口 9为小型USB接口，如Mini USB B-Type。在本实用新型中，空间多元光电探测器8优选采用CXD组件。
[0028]其中，光栅组件6的结构如图3所示。光栅组件6包括光栅13、光栅支架14、光栅调整架15、光栅调整架固定螺钉16、光栅调整螺钉17、调整螺母18、限位结构19、弹簧20、光栅组件固定螺钉21以及光栅组件固定螺母22。光栅13固定在光栅支架14上，光栅支架14与光栅调整架15通过两个光栅调整架固定螺钉16连接，并在初调光栅13角度后用两个光栅调整架固定螺钉16固定光栅支架14和光栅调整架15使其成为一体。光栅调整螺钉17穿过光栅调整架15的另一端与调整螺母18相连以提供精调光栅13角度的拉力，为防止光栅调整螺钉17转动时调整螺母18跟其转动而不能有效地调整光栅13角度，在光栅调整架15上靠调整螺母18边上设计与调整螺母18接触的限位结构19。弹簧20套在可以提供精调光栅13角度的拉力的光栅调整螺钉17上以提供精调光栅13角度的推力，由此拉力与推力的组合便可顺时针或逆时针精调光栅13的角度。在完成光栅13角度的精调后，用光栅组件固定螺钉21和光栅组件固定螺母22最后固定光栅13。光栅组件固定螺母22设置于光栅调整架15上，光栅组件固定螺钉21依次穿过